Sviluppo e qualificazione di un monitor di fascio per sistema di imaging X avanzato, basato su sensori CMOS commerciali

In order to fulfill the need of cheap and high-resolution systems as radiation beam monitors we exploited the possibility of using commercial CMOS image sensors as X-rays beam monitors. The low cost of CMOS sensors make it possible to neglect the issue of radiation damage and consider the sensor somehow to be disposable after a given time. In perspective, the ability to combine custom data acquisition systems with commercially available CMOS sensors will enable the development of advanced radiation imaging systems for several application fields. A sensor has been mounted and tested aiming to act as a beam monitor for a collimated profiled beam coming from a table-top X-ray generator, that provides the primary beam in a lab-based X-ray imaging suite. The thesis is focused on the description of the architecture of the developed sensor system, on the experimental characterization of the sensor sensitive cell and on the results of the experimental qualification.

Al fine di soddisfare la necessità di realizzare sistemi a basso costo e ad alta risoluzione come monitor di fascio di radiazioni abbiamo sfruttato la possibilità di utilizzare sensori di immagini CMOS commerciali come monitor di fascio per raggi X. Il basso costo dei sensori CMOS rende possibile trascurare gli effetti del danno da radiazione e considerar i sensori come oggetti sostituibili dopo un certo tempo di utilizzo. In prospettiva, la capacità di combinare sistemi di acquisizione dati dedicati con sensori CMOS commerciali consentirà lo sviluppo di sistemi di imaging X avanzati per diversi campi di applicazione. Si e' montato e collaudato un sensore CMOS commerciale allo scopo realizzare un monitor fascio per un sistema di imaging da laboratorio equipaggiato con un tubo X con ottica policapillare dedicato all’acquisizione di immagini in fluorescenza ed in diffusione. La tesi si concentra sulla descrizione dell'architettura del sistema di rivelazione sviluppato, sulla caratterizzazione della cella sensibile del sensore e sui risultati della caratterizzazione sperimentale.